一種ct圖像的標(biāo)定裝置和一種ct系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種CT圖像的標(biāo)定裝置和一種CT系統(tǒng)，包括：固定式標(biāo)定件、存儲單元、采集單元和映射單元，其中：所述固定式標(biāo)定件設(shè)置在CT掃描裝置的通道區(qū)域外，最大重建區(qū)域內(nèi)；所述存儲單元用于存儲所述固定式標(biāo)定件的理論值；所述采集單元用于獲取所述固定式標(biāo)定件的實際重建圖像；所述映射單元用于得到所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果。本實用新型可以有效提高標(biāo)定質(zhì)量，提升圖像標(biāo)定效果，提高了CT掃描裝置的可靠性，節(jié)約了維護(hù)成本，具有很高的實際應(yīng)用價值。
【專利說明】一種CT圖像的標(biāo)定裝置和一種CT系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輻射成像檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種CT圖像的標(biāo)定裝置和一種CT系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]CT技術(shù)由于能夠消除物體重疊的影響，在安全檢查等場合中發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)的CT采用滑環(huán)裝置通過X光源和探測器的旋轉(zhuǎn)來獲取不同角度上的投影數(shù)據(jù)，通過重建方法來獲取斷層圖像，從而獲得被檢測行李物品的內(nèi)部信息。多能譜分析是指利用某種材料對不同能量的X射線吸收性能上的差異來分辨該材料。CT技術(shù)配合多能譜分析技術(shù)，使得目前的行李物品檢查設(shè)備可以對被檢物質(zhì)內(nèi)部任意位置的原子序數(shù)和電子密度進(jìn)行重建，實現(xiàn)物質(zhì)種類的識別，在爆炸物、毒品等檢測中起到了較好的效果。
[0003]然而，不論是傳統(tǒng)CT還是多能譜CT，由于光機和探測器的不一致性，同一型號的CT設(shè)備的重建圖像在數(shù)值上總會存在差異，而隨著工作時間的增加、光機、探測器的老化，即使是同一臺CT設(shè)備，重建圖像在數(shù)值上也會存在漂移，偏離出廠時的情況。為了解決上述問題，CT設(shè)備在出廠和定期維護(hù)時，都會進(jìn)行標(biāo)定工作，通過掃描特定材料的工件，將重建圖像數(shù)值和工件真實值進(jìn)行比較，確定后標(biāo)定參數(shù)，實現(xiàn)CT圖像的后標(biāo)定。
[0004]但是，上述傳統(tǒng)的后標(biāo)定方法有著如下的不足:一方面，CT設(shè)備的老化是個持續(xù)的過程，而標(biāo)定流程只能定期進(jìn)行，如每年I?2次，這意味著后標(biāo)定參數(shù)并不能在所有時間內(nèi)都是最優(yōu)的，并且由于標(biāo)定流程技術(shù)性較強，必須有售后工程師來實現(xiàn)，維護(hù)成本增力口，而且有可能占用設(shè)備正常工作時間；另一方面，受探測器、皮帶、通道形狀、重建算法等因素的影響，重建數(shù)值和理想值之間的差異在斷層圖像上并非各個區(qū)域都相同，而傳統(tǒng)的標(biāo)定工件通常放置于一個中等體積或者較小體積的工具箱中，放于CT傳送帶上送入掃描通道，實現(xiàn)標(biāo)定，因此這種方法下往往只有皮帶附近區(qū)域的數(shù)值后標(biāo)定的較好，而其他區(qū)域并不能得到最佳的校正效果。。
實用新型內(nèi)容
[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本實用新型提供一種CT圖像的標(biāo)定裝置和一種CT系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)CT圖像的后標(biāo)定技術(shù)中標(biāo)定不夠及時，準(zhǔn)確性不高的技術(shù)問題。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種CT圖像的標(biāo)定裝置，包括:固定式標(biāo)定件、存儲單元、采集單元和映射單元，其中:
[0009]所述固定式標(biāo)定件設(shè)置在CT掃描裝置的通道區(qū)域外，最大重建區(qū)域內(nèi)；
[0010]所述存儲單元用于存儲所述固定式標(biāo)定件的理論值；
[0011]所述采集單元用于獲取所述固定式標(biāo)定件的實際重建圖像；
[0012]所述映射單元用于得到所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果。
[0013]進(jìn)一步地，
[0014]所述固定式標(biāo)定件為一組或多組,每組標(biāo)定件為一個或多個。
[0015]進(jìn)一步地，
[0016]所述固定式標(biāo)定件的實際重建圖像包括:固定式標(biāo)定件的高能衰減系數(shù)、低能衰減系數(shù)、某一特定X射線能量下的衰減系數(shù)、原子序數(shù)、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種重建圖像；
[0017]相應(yīng)地，所述固定式標(biāo)定件的理論值包括:固定式標(biāo)定件的高能衰減系數(shù)、低能衰減系數(shù)、某一特定X射線能量下的衰減系數(shù)、原子序數(shù)、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種理論值。
[0018]進(jìn)一步地，所述固定式標(biāo)定件的材料為:
[0019]水、石墨、鋁中的一種或多種。
[0020]進(jìn)一步地，
[0021]所述固定式標(biāo)定件的設(shè)置在CT掃描裝置的通道側(cè)面、通道頂部、皮帶下方中的一個或多個位置。
[0022]進(jìn)一步地，
[0023]所述采集單元還用于獲取CT掃描對象的掃描重建圖像；
[0024]所述裝置還包括:校正單元，與所述采集單元和映射單元分別相連，用于接收所述掃描重建圖像和所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果，輸出校正重建圖像。
[0025]另一方面，本實用新型還提供一種CT系統(tǒng)，包括如上任一項所述的CT圖像的標(biāo)定
>J-U ρ?α裝直。
[0026](三)有益效果
[0027]可見，在本實用新型所提供的CT圖像的標(biāo)定裝置和一種CT系統(tǒng)中，能夠利用固定式標(biāo)定件對CT掃描裝置進(jìn)行實時標(biāo)定，免去了 CT掃描裝置的傳統(tǒng)標(biāo)定方法中需要定期進(jìn)行人工后標(biāo)定的環(huán)節(jié)，可以有效提高標(biāo)定質(zhì)量，提升圖像標(biāo)定效果，提高了 CT掃描裝置的可靠性，節(jié)約了維護(hù)成本，具有很高的實際應(yīng)用價值；并且，通過本實用新型可以得到CT掃描裝置最大重建區(qū)域內(nèi)各個不同部分的校正值，而不是僅僅局限于通道區(qū)域附近，能夠?qū)崿F(xiàn)更為精細(xì)的圖像校正。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1是本實用新型實施例CT圖像的標(biāo)定裝置基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本實用新型實施例CT圖像的標(biāo)定裝置一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是本實用新型實施例CT圖像的標(biāo)定裝置的實際應(yīng)用流程示意圖；
[0032]圖4是CT掃描裝置的通道區(qū)域和最大重建區(qū)域示意圖；
[0033]圖5是本實用新型實施例CT圖像的標(biāo)定裝置中固定式標(biāo)定件放置位置示意圖。

【具體實施方式】
[0034]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0035]本實用新型實施例提供一種CT圖像的標(biāo)定裝置，參見圖1，包括:
[0036]固定式標(biāo)定件101，設(shè)置在CT掃描裝置的通道區(qū)域I外，最大重建區(qū)域2內(nèi)；
[0037]存儲單元102，用于存儲所述固定式標(biāo)定件101的理論值；
[0038]采集單元103，用于采集所述固定式標(biāo)定件101的投影數(shù)據(jù)，得到所述固定式標(biāo)定件101的實際重建圖像；
[0039]映射單元104，用于將所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值比較，建立將所述實際重建圖像校正為理論值的映射函數(shù)。
[0040]圖1中，3為射線源，4為傳送帶。
[0041]優(yōu)選地，固定式標(biāo)定件101可以為一組或多組，每組標(biāo)定件也可以為一個或多個。
[0042]優(yōu)選地，固定式標(biāo)定件101的實際重建圖像可以包括:固定式標(biāo)定件101的高能衰減系數(shù)、低能衰減系數(shù)、原子序數(shù)、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種重建圖像；相應(yīng)地，固定式標(biāo)定件101的理論值也可以包括:固定式標(biāo)定件101的高能衰減系數(shù)、低能衰減系數(shù)、某一特定X射線能量下的衰減系數(shù)、原子序數(shù)、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種理論值，此處的特定元素可以為碳、水或鋁等元素。
[0043]優(yōu)選地，固定式標(biāo)定件101的材料可以為:水、石墨、鋁等標(biāo)定材料。
[0044]優(yōu)選地，固定式標(biāo)定件101的位置可以在CT掃描裝置的通道側(cè)面、通道頂部、皮帶下方等，以得到CT掃描裝置最大重建區(qū)域2內(nèi)各個不同部分的校正值，而不是僅僅局限于通道區(qū)域I附近，能夠?qū)崿F(xiàn)更為精細(xì)的圖像校正。
[0045]優(yōu)選地，采集單元103還可以用于獲取CT掃描對象的掃描重建圖像；相應(yīng)地，裝置還可以包括:校正單元201，見圖2，與采集單元，103和映射單元104分別相連，用于接收所述掃描重建圖像和所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果，輸出校正重建圖像。
[0046]下面以在雙能安檢CT中對本實用新型實施例的CT圖像的標(biāo)定裝置的實際應(yīng)用流程為例，來詳細(xì)說明本實用新型實施例的具體實現(xiàn)過程，參加圖3:
[0047]步驟301:將固定式標(biāo)定件置于雙能安檢CT的通道區(qū)域外，最大重建區(qū)域內(nèi)。
[0048]通常掃描通道可以放置物體的有效區(qū)域都會小于掃描裝置理論上最大可以重建的區(qū)域，如圖4所示，因此通道外區(qū)域有一部分是可以進(jìn)行重建的，但是在實際工作時通道外不可能有物體，因此這一部分一般情況下并沒有重建出來。
[0049]本實用新型實施例中，即可利用上述區(qū)域，將固定式標(biāo)定件置于雙能安檢CT的通道區(qū)域外，最大重建區(qū)域內(nèi)，其中，本實施例中，共使用了 6組固定式標(biāo)定件，每組固定式標(biāo)定件均包括純水柱5、石墨柱6和鋁柱7三種，見圖5，并存儲上述固定式標(biāo)定件的各項理論值。在雙能安檢CT中，利用雙能CT重建原理，可以重建高能衰減系數(shù)、低能衰減系數(shù)、原子序數(shù)以及電子密度四種重建圖像，由于原子序數(shù)以及電子密度重建圖像對于材料的識別有著重要的作用，因此本實施例中，將選擇原子序數(shù)和電子密度重建圖像進(jìn)行標(biāo)定。上述三種材料的原子序數(shù)和電子密度的理論值均為已知，本實施例中，可以利用存儲單元將水、石墨和鋁材料的原子序數(shù)和電子密度理論值進(jìn)行存儲。
[0050]步驟302:獲取6組固定式標(biāo)定件的實際重建圖像。
[0051]本實施例中，通過采集單元采集上述6組不同材料的固定式標(biāo)定件的投影數(shù)據(jù)，得到其實際重建圖像。
[0052]步驟303:將實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值比較，得到比較結(jié)果。
[0053]本步驟中，通過映射單元來將采集單元采集到的實際重建圖像和存儲單元所存儲的水、石墨和鋁材料的相應(yīng)理論值分別進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果，分別實現(xiàn)D點的原子序數(shù)以及電子密度的校正。
[0054]步驟304:獲取CT掃描對象的掃描重建圖像，根據(jù)所述掃描重建圖像和所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果，輸出校正重建圖像。
[0055]本步驟中，首先通過采集單元獲取CT掃描對象的掃描重建圖像，然后再根據(jù)之前實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果，得到校正重建圖像。
[0056]至此，則完成了本實用新型實施例CT圖像的標(biāo)定裝置的實際應(yīng)用流程的全過程。
[0057]本實用新型實施例還提供一種CT系統(tǒng)，包括如上任一項所述的CT圖像的標(biāo)定裝置。
[0058]可見，本實用新型實施例至少具有如下有益效果:
[0059]在本實用新型實施例所提供的CT圖像的標(biāo)定裝置和一種CT系統(tǒng)中，能夠利用固定式標(biāo)定件對CT掃描裝置進(jìn)行實時標(biāo)定，免去了 CT掃描裝置的傳統(tǒng)標(biāo)定方法中需要定期進(jìn)行人工后標(biāo)定的環(huán)節(jié)，可以有效提高標(biāo)定質(zhì)量，提升圖像標(biāo)定效果，提高了 CT掃描裝置的可靠性，節(jié)約了維護(hù)成本，具有很高的實際應(yīng)用價值；并且，通過本實用新型實施例可以得到CT掃描裝置最大重建區(qū)域內(nèi)各個不同部分的校正值，而不是僅僅局限于通道區(qū)域附近，能夠?qū)崿F(xiàn)更為精細(xì)的圖像校正。
[0060]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種CT圖像的標(biāo)定裝置，其特征在于，包括:固定式標(biāo)定件、存儲單元、采集單元和映射單元，其中: 所述固定式標(biāo)定件設(shè)置在CT掃描裝置的通道區(qū)域外，最大重建區(qū)域內(nèi)； 所述存儲單元用于存儲所述固定式標(biāo)定件的理論值； 所述采集單元用于獲取所述固定式標(biāo)定件的實際重建圖像； 所述映射單元用于得到所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT圖像的標(biāo)定裝置，其特征在于: 所述固定式標(biāo)定件為一組或多組，每組標(biāo)定件為一個或多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT圖像的標(biāo)定裝置，其特征在于: 所述固定式標(biāo)定件的實際重建圖像包括:固定式標(biāo)定件的高能衰減系數(shù)、低能衰減系數(shù)、某一特定X射線能量下的衰減系數(shù)、原子序數(shù)、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種重建圖像； 相應(yīng)地，所述固定式標(biāo)定件的理論值包括:固定式標(biāo)定件的高能衰減系數(shù)、低能衰減系數(shù)、某一特定X射線能量下的衰減系數(shù)、原子序數(shù)、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種理論值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT圖像的標(biāo)定裝置，其特征在于，所述固定式標(biāo)定件的材料為: 水、石墨、鋁中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT圖像的標(biāo)定裝置，其特征在于: 所述固定式標(biāo)定件的設(shè)置在CT掃描裝置的通道側(cè)面、通道頂部、皮帶下方中的一個或多個位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT圖像的標(biāo)定裝置，其特征在于: 所述采集單元還用于獲取CT掃描對象的掃描重建圖像； 所述裝置還包括:校正單元，與所述采集單元和映射單元分別相連，用于接收所述掃描重建圖像和所述實際重建圖像與所存儲的相應(yīng)的理論值的比較結(jié)果，輸出校正重建圖像。
7.—種CT系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6中任一項所述的CT圖像的標(biāo)定裝置。
【文檔編號】G01N23/10GK204008508SQ201420346658
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】張麗, 金鑫, 黃清萍, 孫運達(dá) 申請人:清華大學(xué), 同方威視技術(shù)股份有限公司